C#表達(dá)式樹(shù)的簡(jiǎn)單介紹

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C#中的表達(dá)式樹(shù)，圖文詳解容易學(xué)習(xí)，配合代碼閱讀理解效果更佳，非常適合初學(xué)者入門(mén)，感興趣的小伙伴們可以參考一下。

表達(dá)式樹(shù)可以說(shuō)是Linq的核心之一，為什么是Linq的核心之一呢？因?yàn)楸磉_(dá)式樹(shù)使得c#不再是僅僅能編譯成IL，我們可以通過(guò)c#生成一個(gè)表達(dá)式樹(shù)，將結(jié)果作為一個(gè)中間格式，在將其轉(zhuǎn)換成目標(biāo)平臺(tái)上的本機(jī)語(yǔ)言。比如SQL。我們常用的Linq to sql就是這樣生成SQL的。

表達(dá)式樹(shù)是.NET 3.5之后引入的，它是一個(gè)強(qiáng)大靈活的工具（比如用在LINQ中構(gòu)造動(dòng)態(tài)查詢(xún)）。

先來(lái)看看Expression類(lèi)的API接口：

namespace System.Linq.Expressions
{
    //
    // 摘要:
    //     以表達(dá)式目錄樹(shù)的形式將強(qiáng)類(lèi)型 lambda 表達(dá)式表示為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。此類(lèi)不能被繼承。
    //
    // 類(lèi)型參數(shù):
    //   TDelegate:
    //     System.Linq.Expressions.Expression`1 表示的委托的類(lèi)型。
    public sealed class Expression<TDelegate> : LambdaExpression
    {
        //
        // 摘要:
        //     將表達(dá)式樹(shù)描述的 lambda 表達(dá)式編譯為可執(zhí)行代碼，并生成表示該 lambda 表達(dá)式的委托。
        //
        // 返回結(jié)果:
        //     一個(gè) TDelegate 類(lèi)型的委托，它表示由 System.Linq.Expressions.Expression`1 描述的已編譯的 lambda 表達(dá)式。
        public TDelegate Compile();
        //
        // 摘要:
        //     生成表示 lambda 表達(dá)式的委托。
        //
        // 參數(shù):
        //   debugInfoGenerator:
        //     編譯器用于標(biāo)記序列點(diǎn)并批注局部變量的調(diào)試信息生成器。
        //
        // 返回結(jié)果:
        //     包含 lambda 的已編譯版本的委托。
        public TDelegate Compile(DebugInfoGenerator debugInfoGenerator);
        //
        // 摘要:
        //     創(chuàng)建一個(gè)與此表達(dá)式類(lèi)似的新表達(dá)式，但使用所提供的子級(jí)。如果所有子級(jí)都相同，則將返回此表達(dá)式。
        //
        // 參數(shù):
        //   body:
        //     結(jié)果的 System.Linq.Expressions.LambdaExpression.Body 屬性。
        //
        //   parameters:
        //     結(jié)果的 System.Linq.Expressions.LambdaExpression.Parameters 屬性。
        //
        // 返回結(jié)果:
        //     此表達(dá)式（如果未更改任何子級(jí)），或帶有更新的子級(jí)的表達(dá)式。
        public Expression<TDelegate> Update(Expression body, IEnumerable<ParameterExpression> parameters);
        protected internal override Expression Accept(ExpressionVisitor visitor);
    }
}

表達(dá)式樹(shù)的語(yǔ)法如下：

Expression<Func<type,returnType>> = (param) => lamdaexpresion;

例如：

Expression<Func<int, int, int>> expr = (x, y) => x+y;

我們運(yùn)行以上代碼，并在VS調(diào)試模似下查看這個(gè)表達(dá)式樹(shù)：

可以看到表達(dá)式樹(shù)主要由下面四部分組成：

1、Body 主體部分

2、Parameters 參數(shù)部分

3、NodeType 節(jié)點(diǎn)類(lèi)型

4、Lambda表達(dá)式類(lèi)型

在上述代碼中，主體即為：x+y,參數(shù)為(x,y),NodeType為L(zhǎng)ambda表達(dá)式，返回值為int

主體部分可以是表達(dá)式，但是不能包含語(yǔ)句。例如：我定義一個(gè)委托，Lambda表達(dá)式可以這樣寫(xiě)

Func<int, int, int> func = (x, y) => x + y;

也可以這樣寫(xiě)：

Func<int, int, int> func = (x, y) => { return x + y; };

但是，在表達(dá)式樹(shù)種，只能用第一種寫(xiě)法，如果使用第二種寫(xiě)法編譯匯報(bào)錯(cuò)誤：無(wú)法將具有語(yǔ)句體的 lambda 表達(dá)式轉(zhuǎn)換為表達(dá)式樹(shù)。

除了上邊的寫(xiě)法，表達(dá)式樹(shù)還有可以這么寫(xiě)：

ParameterExpression pex1 = Expression.Parameter(typeof(int), "x");//第一個(gè)參數(shù)
ParameterExpression pex2 = Expression.Parameter(typeof(int), "y");//第二個(gè)參數(shù)

BinaryExpression bexp = Expression.Add(pex1, pex2);//加法

var lambdaExp = Expression.Lambda<Func<int, int, int>>(bexp, new ParameterExpression[] {pex1,pex2 });

VS調(diào)試模式下可以看到兩種寫(xiě)法生成的表達(dá)式樹(shù)是一樣的

將表達(dá)式樹(shù)編譯成委托

LambdaExpression是從Expression派生的類(lèi)型。泛型類(lèi)Expression<TDelegate>是從LambdaExpression派生的，其中泛型參數(shù)TDelegate必須是委托類(lèi)型。

LambdaExpression有個(gè)Compile方法能創(chuàng)建恰當(dāng)類(lèi)型的一個(gè)委托。而Expression<TDelegate>的Compile方法返回TDelegate類(lèi)型的委托。來(lái)看看下面的例子:

Expression<Func<int, int, int>> expr = (x, y) => x + y;

ParameterExpression pex1 = Expression.Parameter(typeof(int), "x");//第一個(gè)參數(shù)
ParameterExpression pex2 = Expression.Parameter(typeof(int), "y");//第二個(gè)參數(shù)

BinaryExpression bexp = Expression.Add(pex1, pex2);//主體，加法

//使用Expression.Lambda方法，創(chuàng)建一個(gè)委托類(lèi)型已知的Expression
Expression<Func<int,int,int>> lambdaExp 
    = Expression.Lambda<Func<int, int, int>>(bexp, new ParameterExpression[] { pex1, pex2 });

Func<int,int,int> tDelegate = lambdaExp.Compile();//編譯成委托

Console.WriteLine(tDelegate(1, 3));

Console.Read();

我們運(yùn)行上面代碼，結(jié)果為：4。我們寫(xiě)了一大堆代碼，本質(zhì)上就是用表達(dá)式樹(shù)計(jì)算了1+3的結(jié)果。

看完上述內(nèi)容，你們對(duì)C#表達(dá)式樹(shù)大概了解了嗎？如果想了解更多相關(guān)文章內(nèi)容，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！